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数字化制造整装待发

作者:Frank O Smith2008.01.07阅读 10177

  随着计算机辅助设计(CAD)技术由二维(2D)向更强大的三维(3D)演化,产品生命周期管理PLM)软件正在被逐步运用到生产上。最新的进展将直接影响到控制工程师。
  产品生命周期管理(PLM)软件可能正在影响你身边的控制系统。PLM的发展速度超乎想象,不用等到明天,它正在夜以继日地飞速发展。最新的一种趋势是将PLM与控制层直接关联。这对于控制工程方面的专家而言,既是挑战,又是机遇。PLM尚处在起步阶段,但它在生产制造方面的地位正日益提升,今后必然会不断提升。
  ARC咨询公司主管、PLM项目的资深分析师兼总监Dick Slansky说道:“在这方面,我们真正感兴趣的是Siemens Automation & Drives对UGS的收购。Siemens A&D云集了众多控制工程师。”
  Gisela Wilson是IDC咨询公司的产品、项目及业务总监,也赞同Dick Slansky的想法。她认为:“曾经有一段时间,PLM市场看起来似乎会和ERP[企业资源规划软件]融合,进而介入生产过程。但目前,PLM更有可能与自动化设备作进一步整合。这一发展方向是全新的。Sieme

ns对UGS的收购行为为这种趋势提供了强劲动力。”
  PLM对产品生命周期从头至尾进行管理CONTROL ENGINEERING China版权所有,从概念的产生直至产品送到消费者手中。IDC认为“PLM不只是一个或一组应用程序那么简单,而是一种方法。旨在通过扩展商业网络,将传统的工作模式转变为协作型工作模式。”IDC认为它具备了六种基本功能:
  ■  产品信息管理,
  ■  项目和业务管理,
  ■  企业资产管理,
  ■  计算机辅助设计(CAD),
  ■  计算机辅助工程(CAE),
  ■  计算机辅助制造(CAM)。
  随着虚拟CAD技术由二维向更强大的三维演变,PLM已经可以有效地介入生产过程,并为设计、仿真及生产提供一套整合工具。在直接影响控制方面,PLM最新的发展成果是用有效的逻辑指令指挥自动化流水线和工作车间。这些逻辑指令来自PLC(可编程逻辑控制器)、机器人以及其他自动化设备,也可以下载到这些设备中去。
  据ARC介绍控制工程网版权所有,自动化仿真工具为自动化控制提供了一套虚拟环境,能够使用IEC61131-3编程语言产生通用PLC指令。这些指令可以被映射到特殊PLC的控制逻辑单元中去。“这为控制工程师提供了将通用控制指令转换为PLC专用逻辑语言的功能。”整个过程我们称之为“数字化制造”——虚拟世界与真实世界的交汇。
  

Giorgio Cuttica, 西门子MES业务总经理
  Archimedes项目的首要任务是通过PLM 直接编写PLC 指令。——Giorgio Cuttica, 西门子mes业务总经理

  数字化制造
  数字化制造的早期使用者局限于汽车制造和航空制造业,其中包括Volkswagen,Daimler,General Motors,Boeing以及Airbus等行业巨头。这些行业往往需要大量的资金与设备,需要投入高额资金并花费大量时间用于前期设计。这类公司渴望大幅缩短新产品推出前的设计时间降低投入成本,使产品的实现过程变得更具创新性和灵活性,于是他们购置了新的PLM软件,希望达到目的。
  制造业对数字化制造的兴趣源于一场由集成化趋势所掀起的“完美风暴”:
  ■  日益重视创新以及新产品成功、快速地投放市场,
  ■  缩短产品生命周期,
  ■  按照客户的要求进行生产,
  ■  在降低投入的情况下控制工程网版权所有,加快产品更新换代的周期。
  一般来说,PLM可以为生产商不断寻求新市场提供支持。他们的产品经过修改后可以很快赢合特定消费群的需求,从而占据市场份额。在手机市场,我们可以看到,手机的设计风格及色调日益丰富,这就是运用PLM的一个成功案例。苹果公司的iPod所取得的巨大成功同样得益于PLM成功运用,他们期望新产品iPhone能够再续神话。汽车生产商也开始采用小规模战略,通过小批量多车型的生产模式CONTROL ENGINEERING China版权所有,在日益拥挤的市场占领一席之地。
  Slansky说道:“对许多生产商而言,推出新产品正在逐步成为他们获取利益的重要方式。正是由于产品生产体系得到改进,变得更加灵活敏捷从而推动了产品的更新,利润的增长。”
  Slansky补充说道:“汽车制造业在新产品推出方面成绩斐然。欧洲的汽车制造商比美国人更精于此道。”他说道:“General Motor 与Delmia(Dassault Systemes的一个分公司)合作启动了试点项目www.cechina.cn,专用于控制GM生产系统的。航空业和一些保守派人士也开始重视新产品推出了。Boeing公司就用仿真的手段实现了新一代梦幻客机787的最终组装。我们见证了虚拟世界中的设计与现实世界中的制造的完美结合。”
  生产过程中的一大断层来自于设计与制造之

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